Техногенные опасности и защита от них

1.

Тема 4. Техногенные опасности
и защита от них
К.м.н., доцент кафедры БЖД
Пискунова В.В.

2.

1. Производственный шум: характеристика,
воздействие на организм человека, методы
защиты
Звук – колебательное движение упругой среды.
Шум – сочетание звуков различной частоты и
интенсивности, неблагоприятно воздействующее на
человека.
По природе возникновения различают шум
ударный, механический, аэродинамический и
магнитный.
По временным характеристикам шум
подразделяется на постоянный и непостоянный.

3.

Постоянный и непостоянный шум
Постоянный шум - шум, уровень звука которого
изменяется по времени (за 8-часовой рабочий день
или за время измерения) не более чем на 5 дБА.
Непостоянный шум - это шум, уровень которого во
времени изменяется более чем на 5дБА.
Непостоянные шумы подразделяются на
колеблющиеся во времени, прерывистые и
импульсные.

4.

Звук и шум характеризуют частота колебаний (Гц),
интенсивность I (Вт/м2) и звуковое давление P(Па).
Частота звука – это величина, характеризующая
количество колебаний в секунду.
Единицей частоты колебаний является Герц (Гц). 1
Гц – частота периодического процесса, при которой
за 1 с происходит один цикл процесса. По частоте
колебаний ЗВУК классифицируется:

5.

Оценка шума
Для оценки шума используют звуковой диапазон
частот от 45 до 11200 Гц, включающий восемь
октавных полос. Полоса характеризуется средней
частотой.

6.

Интенсивность звука (сила звука)
- средний поток звуковой энергии, проходящий в
единицу времени через единицу поверхности,
перпендикулярной к направлению распространения
волны (Вт/м2).

7.

Звуковое давление
– давление, возникающее при прохождении звуковой волны в
жидкой и газообразной среде. Единица измерения в СИ – Н/м2
или Па.
Минимальная интенсивность звука, которая воспринимается
ухом человека - порог слышимости. При 1000Гц порог
слышимости I=10-12 Вт/см2, а давление р=2*10-5 Па.
Максимальная интенсивность звука при которой человек
начинает испытывать болевые ощущения - порог болевого
ощущения при 1000 Гц 102 Вт/см2, а давление р=2*102 Па.

8.

Измерение интенсивности и
звукового давления
Так как разброс I, P большой, то пользоваться ими для
измерения шума неудобно.
В акустике измеряют не абсолютные значения интенсивности
или звукового давления, а их логарифмические уровни L,
взятые по отношению к пороговому значению интенсивности
звука I0 или пороговому звуковому давлению Р0 в Беллах.
Белл – логарифмическая единица отношения двух
одноименных физических величин.

9.

Формула уровня интенсивности
Уровень интенсивности звука находят по формуле:
L= 10 lg(I/Iо),
где I – интенсивность звука в данной среде (Вт/м2);
IО – интенсивность звука, соответствующая порогу слышимости,
IО = 10 -12 Вт/м2 на частоте 1000Гц (1кГц).

10.

Формула уровня звукового давления
L=20 lg(Р/РО),
где РО – звуковое давление при пороге слышимости, равное
2 10-5Па;
Р – звуковое давление в данной точке, Па.
Установлено, что органы слуха человека способны различать
прирост звука на 0,1Б, т.е. на 1дБ, поэтому на практике при
измерении звуков применяется единица – децибел.
Увеличение уровня интенсивности или звукового давления по
сравнению с порогом слышимости в 10 раз соответствует 1Б.
Использование такой шкалы позволяет укладывать большой
диапазон значений в сравнительно небольшой интервал L =
0…160 дБ.

11.

Эквивалентный уровень звука (по
энергии)
- это уровень звука постоянного шума, который имеет то же
самое среднеквадратическое значение звукового давления, что
и исследуемый непостоянный шум в течение определенного
интервала времени в дБА.

12.

Сравнительная характеристика
источников шума
Источник шума
Механические наручные часы
Шепот
Речь средней громкости
Городской шум оживленной улицы
Металлорежущие станки
Отбойный молоток
Механический молот
Реактивные двигатели
Уровень шума, дБ
20
30
60
80
80 – 90
100
130
140-150

13.

Воздействие шума на организм человека
Уровень
Признаки воздействия
звука
20 -30 дБ Естественный шумовой фон, практически безвреден для человека.
Более 30 Проявление выраженных психологических реакций.
дБ
50-70 дБ Неприятные ощущения, возможность возникновения
определенных заболеваний нервной системы

14.

Воздействие шума на организм человека
Уровень
звука
Более
85-90 дБ
(постоянный шум)
Признаки воздействия
Негативное воздействие на слуховую чувствительность, в ухе
происходят изменения, которые имеют необратимый характер.
Возможность развития шумовой болезни.
Объективные симптомы шумовой болезни – это: снижение уровня
кислотности и негативные изменения функций пищеварительной
системы; снижение уровня чувствительности слуха; сердечнососудистая недостаточность; различные расстройства эндокринной
системы.
Субъективные симптомы шумовой болезни – это: боль в ушах; звон,
писк, шум в ушах; повышенная раздражительность; желудочные боли;
снижение и частичная потеря памяти; частые головокружения; сильные
головные боли; повышенная утомляемость; отсутствие аппетита.
Шумовая болезнь далеко не всегда поддается лечению. Полностью
восстановить слух нельзя, можно лишь частично его улучшить. Для
этого нужно систематически лечиться и прекратить пребывание в
слишком агрессивных условиях шума.

15.

Воздействие шума на организм человека
Уровень звука
Признаки воздействия
120 - 130 дБ
Вызывание болевых ощущений.
Более 150 дБ
Возможность повреждения органов слуха, контузии.
Более 200 дБ
Возможность смерти.

16.

Защита от шума
- это комплекс, включающий мероприятия:
- технические – устранение дисбалансов и уменьшение
частоты вращения деталей; замена подшипников качения на
подшипники скольжения; уменьшение вибрации; снижение
аэродинамических и электромагнитных шумов за счет
уменьшения мощности или рабочих скоростей машин,
применения звукоизолирующих кожухов, экранов,
глушителей; снижение шума звукопоглощающими
материалами и устройствами; своевременный ремонт
оборудования и др.;

17.

- технологические – замена процессов, машин, механизмов,
связанных с вибрацией, на безвибрационные;
- архитектурно-планировочные – компоновка шумных
производств в отдельные комплексы с обеспечением разрывов
между ними; звукоизоляция шумных зон посадкой деревьев,
помещений - перегородками и тамбурами;
- организационные – при невозможности снизить уровень
шума до безопасного: зону с уровнем 80 дБ и выше
обозначают, как опасную; ограничивают допуск людей в нее и
время контакта с шумящим оборудованием (защита
временем); оснащают работников СИЗ (вкладыши в уши,
наушники, звукозащитные шлемы).

18.

Гигиеническое нормирование звука
осуществляется рядом нормативных документов, например,
СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории жилой
застройки».
Нормируемой характеристикой постоянного шума на рабочих
местах являются уровни звукового давления (дБ),
непостоянного шума – эквивалентный уровень звука (дБА).

19.

2. Производственная вибрация:
характеристика, воздействие на организм
человека, методы защиты
Вибрация – механические колебания, возникающие при
работе машин и механизмов, обусловленные
неуравновешенностью движущихся масс и оказывающие
вредное воздействие на организм человека.
Источниками вибрации могут быть трамвайные и
железнодорожные пути, вращающиеся элементы машин, у
которых ось вращения и центр масс не совпадают,
динамические нагрузки на механические системы,
механизмы, вибрация которых является принципом их
действия (пневмоинструмент, прессы, перфораторы и т.д.).

20.

Виды вибрации
По способу передачи на человека различают общую и
локальную вибрации. Общая вибрация передается через
опорные поверхности на все тело человека, локальная —
воздействует на отдельные части тела.
По продолжительности и уровню воздействия различают
постоянную (контролируемый параметр в течение интервала
времени изменяется не более чем в 2 раза) и непостоянную
вибрацию.
В зависимости от источника вибрацию подразделяют на
транспортную, транспортно-технологическую и
технологическую.

21.

Параметры вибрации
Основными параметрами, характеризующими вибрацию, являются:
- амплитуда смещения (величина наибольшего отклонения
колеблющейся точки от положения равновесия),
- период и частота колебаний,
- амплитуда колебательной скорости и колебательного ускорения,
- логарифмические уровни виброскорости или виброускорения.
Логарифмическое уравнение виброскорости:
L=20 lgU/UО;
где U – среднеквадратичная скорость, м/сек;
UО= (5 10-8) – опорная виброскорость, м/сек.

22.

Действие вибрации на организм
человека
зависит от ее параметров (частоты, виброскорости,
виброускорения, амплитуды).
При частоте 1..2 Гц происходит укачивание, при частоте 103–
104 Гц - нагрев тканей и разрушение клеток.
Наиболее опасны вибрации, совпадающие с собственными
частотами колебаний внутренних органов человека. Так
резонанс органов брюшной полости наблюдается при
вибрациях с частотой 4..8 Гц, голова оказывается в резонансе
на частоте 25 Гц и т.д.
В крайних своих проявлениях вибрация приводит к
вибрационной болезни.

23.

Вибрационная болезнь
- это профессиональное заболевание, вызванное длительным
воздействием на организм местной или общей вибрации.
Признаки вибрационной болезни: боли и слабость в
конечностях, повышенная чувствительность к охлаждению,
судороги, побеление пальцев и др. Эти изменения
наблюдаются на фоне функциональных расстройств нервной
системы (быстрая утомляемость, раздражительность,
головные боли, головокружения). При прогрессировании
вибрационной болезни появляются нарушения сердечно
сосудистой деятельности и внутренней секреции.
Максимальное воздействие вибрации – вибротравма –
патологические изменения в тканях и органах, возникающие
под влиянием кратковременной интенсивной вибрации.

24.

Защита от вибрации
- совокупность средств и методов уменьшения вибрации,
воспринимаемой защищаемыми объектами:
– технические мероприятия – аналогичные при защите от шума;
– ослабление вибрации на путях ее распространения –
виброизоляция, виброгашение, вибропоглощение.

25.

Виброизоляция – защита сооружений, машин, приборов
и людей от вредного воздействия вибрации путем
введения виброизоляторов (пружинных, резиновых и
пр.) или амортизаторов между источниками вибрации и
защищаемыми объектами.
Виброгашение – это уменьшение уровня вибраций путем
введения в колебательную систему дополнительных масс
(динамических виброгасителей) или увеличение
жесткости системы (инерционные виброгасители:
виброгасящие основания, фундаменты).

26.

Вибропоглощение – нанесение на вибрирующую поверхность
в местах максимальных амплитуд упруго-вязких материалов
(резины, пластиков, мастик) слоем толщиной 2…3 толщины
покрываемой конструкции.
СИЗ от вибраций применяют при невозможности снизить
вибрации до безопасного уровня.
В качестве индивидуальных средств виброзащиты
предусмотрены: рукавицы, перчатки, спецобувь,
наколенники, пояса, нагрудники, специальные костюмы и пр.

27.

Гигиеническое нормирование вибрации
– применяют СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Санитарные нормы.
Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых
и общественных зданий» и другие нормативные документы.
При нормировании устанавливают:
классификацию вибраций;
методы гигиенической оценки;
нормируемые параметры (виброскорость и виброускорение
или их логарифмические уровни) и их допустимые значения;
режимы труда;
требования к обеспечению вибробезопасности.

28.

3. Электромагнитные поля и излучения:
характеристика, воздействие на организм
человека, методы защиты
Электромагнитное поле (ЭМП) - это фундаментальное
физическое поле, взаимодействующее с электрически
заряженными телами, являющееся совокупностью
электрического и магнитного полей, которые могут при
определённых условиях порождать друг друга.
ЭМП характеризуется:
векторами напряженности электрического Е (В/м) и
магнитного Н (А/м) полей,
частотой f (Гц) и длиной волны λ (м).

29.

Электромагнитное поле возникает вокруг электромагнитного
источника (например, проводника с током) в ближней зоне
(зоне индукции) на расстоянии ~1/6 длины волны.
В дальней волновой зоне, которая начинается на расстоянии
равном ~6 длинам волн, поле преобразуется в
электромагнитное излучение (ЭМИ) и существует уже
независимо от источника.
Между ними располагается промежуточная зона. Для нее
характерно наличие как электромагнитного поля, так и
распространяющейся электромагнитной волны.

30.

Электромагнитные поля промышленной
частоты
– образуются вдоль линий электропередач, вблизи
открытых распределительных устройств, устройств защиты
и автоматики, измерительных приборов, т.е. вокруг любых
электроустановок и токопроводов промышленной частоты.
Чем больше значение тока, темы выше интенсивность
магнитного поля.

31.

Биологическое действие ЭМП на
организм человека
связано с электромагнитной природой тела человека, физическими
(наведенные токи, нагрев тканей) и химическими (смещение
химических реакций) процессами, происходящими под влиянием
ЭМП. Действие обусловлено:
– непосредственным влиянием на тело, как на проводник, с
нагревом тканей, с изменением химической структуры крови и др.
биологических сред;
– влиянием на нервную и сосудистую систему;
– протеканием тока, способного вызвать болезненные ощущения и
искровые разряды;
– возможностью взрыва или воспламенения горючих паров или
газов при искровых разрядах в ЭМП.

32.

Длительное воздействие ЭМП
приводит к расстройству сердечно-сосудистой и нервной систем,
изменению состава крови. Появляются жалобы на головную боль в
височной и затылочной области, вялость, расстройство сна,
снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в
области сердца.
Нормирование ЭМП промышленной частоты осуществляется по
предельно допустимым уровням напряженности электрического
Е(В/м) и магнитного Н(А/м) полей в зависимости от времени
пребывания в них и регламентируется СанПиН 2.2.4.1191-03
«Электромагнитные поля в производственных условиях»;
Для работающих в ЭПМ в течение 8 часов допустимый уровень
напряженности не должен превышать 5 кВ/м.

33.

Предельно допустимый уровень
напряженности электрического поля
Наименование зон
внутри жилых зданий
на территории зоны жилой застройки
в населенной местности, вне зоны жилой
застройки
на участках пересечения ВЛ с автомобильными
дорогами I–IV категории1
в населенной местности часто посещаемой
людьми, доступной для
транспорта, сельскохозяйственные угодья
Едоп
(кВ/м)
0,5
1,0
5,0
10,0
15,0

34.

Источники ЭМИ радиочастот
радиостанции, антенны,
генераторы сверхвысоких частот,
установки индуктивного и диэлектрического нагрева,
радары,
высокочастотные приборы и устройства в науке, медицине и в
быту,
персональные ЭВМ и видеодисплейные терминалы.
Излучения электромагнитные по частоте достигают 10-21
Гц.

35.

Виды ЭМИ
-
В зависимости от энергии фотонов их подразделяют на:
ионизирующие;
неионизирующие.
По частотному спектру ЭМИ делят на:
радиочастотные: длинноволновые (ДВ);
средневолновые (СВ);
коротковолновые (КВ);
ультракороткие (УКВ);
сверхвысокочастотные (СВЧ).

36.

Биологические эффекты от
воздействия ЭМИ
могут проявляться в различной форме: от незначительных
функциональных сдвигов до нарушений, свидетельствующих о
развитии явных патологий.
С увеличением длины волны глубина проникновения радиоволн
возрастает.
Наибольшую биологическую активность имеют СВЧ-поля и
излучения.
Особо чувствительны к воздействию радиочастот ткани
водонасыщенные и со слабой сосудистой системой: мозг, глаза,
желудочно-кишечный тракт, почки и др.
В мощных ЭМИ ощущается учащение пульса, снижение давления,
одышка, обмороки, головные боли, нарушение сна.
Совокупность изменений и нарушений в организме называют
радиоволновой болезнью (невроз, эндокринные нарушения,
нарушения обменных процессов).

37.

Гигиенические требования к уровню
электромагнитных излучений
радиочастотного диапазона
– нормирование осуществляется:
- СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 Электромагнитные излучения
радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ) и др.
Нормированию подлежат интенсивность ЭМИ РЧ и время его
воздействия на человека. Нормы ограничивают предельно
допустимые уровни излучений в зависимости от частоты и
длины волны излучения, даются рекомендации по
организации рабочих мест, мерам защиты, времени контакта и
др.

38.

Защита от электромагнитных полей
и излучений выполняется
– технически – удалением излучающих объектов на безопасное
расстояние, снижением мощности источников излучения до
допустимого минимума, заземлением изолированных от земли
объектов, обозначением и ограждением опасных зон,
экранированием источников, рабочих мест или тела человека.
Экраны могут быть поглощающего (графит, вода, резина, поролон,
минерал шунгит и др.) или отражающего (металлические листы,
сетки, пленки, металлизированные ткани и др.) действия.
Для отражающих экранов применяют хорошо проводящие металлы:
алюминий, медь, сталь и др.
В качестве средств индивидуальной защиты используют халаты или
комбинезоны из металлизированной нити и очки с покрытием
полупроводниковым оловом;

39.

– организационно – ограничением доступа людей в
опасные зоны, выбором рациональных режимов
работ, ограничением времени контакта,
соблюдением правил безопасной эксплуатации.
При работе в зонах с уровнем ЭМП, выше
допустимых значений, работники проходят
обязательные ежегодные медицинские осмотры.
Лица, не достигшие18 лет и беременные женщины, к
работе в таких зонах не допускаются.

40.

4. Производственная пыль:
характеристика, воздействие на организм
человека, методы защиты
Пыль – аэрозоль или аэродисперсная система, состоящая из
мельчайших (в диапазоне примерно от 0,01 до 100 мкм)
твердых частиц, взвешенных в газообразной среде.
Высокая запыленность на рабочем месте встречается в
шахтах, цементном и литейном цехах, в цехах обработки
металла и дерева, в сварочном производстве, при
производстве стройматериалов и т.п.
Пылеобразование имеет место при размоле, дроблении,
переработке сельскохозяйственной продукции, сверлении,
упаковке, погрузочно-разгрузочных и окрасочных работах и
др.

41.

Группы пыли по размеру
(дисперсности)
- видимая пыль:
- грубодисперсная (размер более 100 мкм),
- среднедисперсная (размер от 10 до 100 мкм);
- невидимая пыль:
- микроскопическая пыль (размер от 0,25 мкм до 10 мкм),
- ультрамикроскопическая пыль (размер менее 0,25мкм).

42.

Виды пыли по происхождению
Органическая – к ней относят пыль растительного, животного
и химического происхождения.
Неорганическая – к ней относят пыль металлов и различных
минералов.
Пыль, состоящая из органических и неорганических частиц,
называется смешанной.

43.

Классификация пыли по
воспламеняемости и взрывоопасности
негорючая (песчаная, асбестовая);
горючая (древесная, хлопковая);
взрывоопасную (угольная, магниевая,
алюминиевая).
Виды пыли по электрозаряженности:
электрозаряженная;
нейтральная.
Виды пыли по взаимодействию с водой:
гидрофобная;
гидрофильная.

44.

Виды пыли по характеру действия на
человека
может быть токсичной и нетоксичной
(раздражающей).
Вредность производственной пыли обусловлена ее
способностью вызывать профессиональные
заболевания.
Решающее влияние на степень поражения организма
человека имеют:
- дисперсность и концентрация пыли;
- продолжительность ее воздействия.

45.

Влияние пыли на человека
Твердые пылинки с острыми краями могут вызвать травмы
глаз.
Запыление глаз приводит к развитию конъюнктивита и
изменению роговицы.
Поражение пылью верхних дыхательных путей в начальной
стадии сопровождается раздражением, а длительное
воздействие вызывает кашель.
Частицы размером менее 0,1 мкм представляют собой
наибольшую опасность для организма, т.к. они не
задерживаются в верхних дыхательных путях, а проникая в
легкие, оседают в них и приводят к развитию патологического
процесса, который получил название пневмокониоза.

46.

Силикоз
Наиболее опасным видом пневмокониоза является силикоз
(возникает под действием свободного диоксида кремния).
Силикоз может развиваться у рабочих горнорудной, угольной,
машиностроительной промышленности и др.
При силикозе тяжелые склеротические изменения
наблюдаются в органах дыхания с одновременными
значительными нарушениями в нервной, сердечнососудистой, пищеварительной и лимфатической системах.

47.

Защита от действия производственной
пыли
- технические средства защиты:
- применение различных способов обеспыливания
(гидрообеспыливание, парообеспыливание, обеспыливание
пеной в месте образования пыли);
- пылеулавливание (применение циклонов);
- пылеудаление (общая и местная вентиляция);
- использование для транспортировки пылящих веществ
герметичных средств (герметичных рукавов или труб,
контейнеров, мешков из не пропускающих пыль материалов и
т.п.);

48.

- средства индивидуальной защиты от
производственной пыли - респираторы, маски,
противогазы, спецодежда, спецобувь и средства
защиты рук и т.д.;
- организационно-технические средства защиты
от пыли включают в себя:
- предупреждающие таблички, надписи;
- специальную маркировку;
- недоступность источников опасности и защищаемых
объектов;
- рациональное размещение рабочих мест;

49.

- организационные методы защиты от пыли включают в
себя следующие мероприятия:
- сокращенное время работы и рациональная организация труда
и отдыха работающих;
- обучение работающих безопасным приемам работы;
- систематический контроль запыленности в зоне дыхания;
- контроль за поддержанием допустимых условий труда и
состоянием здоровья работающих;
- медицинское обслуживание работников.

50.

Очевидно, что самым эффективным средством
защиты является комплексная защита, которая
возможна при автоматизации производства, когда
человек удален от собственно технологического
процесса и управляет им дистанционно.
В этом случае он не находится под воздействием
пыли.